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如图所示，质量M=5.0kg的平板车A原来静止于光滑水平面上，A与竖直固定挡板的距离d=0.050m．质量m=3.0kg的滑块B以大小v0=1.64m/s的初速水平向右滑上平板车．一段时间后，A车
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，质量M=5.0kg的平板车A原来静止于光滑水平面上，A与竖直固定挡板的距离d=0.050m．质量m=3.0kg的滑块B以大小v
0
=1.64m/s的初速水平向右滑上平板车．一段时间后，A车与挡板发生碰撞．设车碰挡板前后的速度大小不变但方向相反，且碰撞的时间极短．已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.15，A的车板足够长，重力加速度g=10m/s
2
．求：
（1）A车第一次碰到挡板前瞬间，车A和滑块B的速度v
A
和v
B
各是多大？
（2）当A车与挡板所有可能的碰撞都发生后，车A和滑块B稳定后的速度是多少？
◎ 答案
（1）假设A车第一次碰到挡板前一直做加速运动
对车A，由动能定理有
fd=μmgd=
1
2
M
v
A
2
①
代入数据解得v
A
=0.30m/s ②
车碰到挡板前，车A和滑块B组成的系统动量守恒，有
mv
0
=mv
B
+Mv
A
③
将v
A
=0.30m/s和其它数据代入解得
v
B
=1.14m/s ④
此时v
B
＞v
A
，说明此前B一直与车A发生相对滑动，车A一直加速．
因此车碰到挡板前，车A和滑块B的速度分别是
v
A
=0.30m/s，v
B
=1.14m/s
（2）假设车到第二次碰到挡板之前，B已经停在车上，则车从第一次碰到挡板之后到第二次碰到挡板之前的这段时间内，车A和滑块B组成的系统动量守恒，取向右方向为正方向，有
mv
B
-Mv
A
=（m+M）v′⑤
代入数据解得v′=0.24m/s（方向向右） ⑥
因为v′＜v
A
，说明车从第一次碰到挡板之后到第二次碰到挡板之前的这段时间内，车A先向左做减速运动，再向右做加速运动，最后保持匀速运动直到第二次碰撞挡板．
车到第二次碰到挡板之后，系统的总动量方向向左，由动量守恒定律可得
mv′-Mv′=（m+M）v″⑦
代入数据解得v″=-0.03m/s（负号方向向左） ⑧
答：（1）A车第一次碰到挡板前瞬间，车A和滑块B的速度v
A
和v
B
各是0.30m/s、1.14m/s．
（2）当A车与挡板所有可能的碰撞都发生后，车A和滑块B稳定后的速度是0.03m/s，反向向左．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量M=5.0kg的平板车A原来静止于光滑水平面上，A与竖直固定挡板的距离d=0.050m．质量m=3.0kg的滑块B以大小v0=1.64m/s的初速水平向右滑上平板车．一段时间后，A车…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【动能定理】，【动量守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/363947.html
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